2016年6月18日凌晨零点二十分左右,位于西安南郊长安区某变电站发生闪爆。附近两公里内可见火光并伴随爆炸声,西安部分区域停电,据报道3名路人不同程度受伤。这起爆炸事故的发生引起了社会各界对变压器爆炸风险的广泛关注。
变压器为什么会爆炸?
变压器是一种利用电磁感应原理,把交流电能转变为不同电压、电流等参数的电力设备。其中油浸式变压器,将铁芯和绕组一起浸入灌满了绝缘油的油箱中,以加强绝缘和改善冷却散热条件。当变压器内部出现严重过载、短路、绝缘损坏等故障时,绝缘油受到高温或电弧作用,受热分解产生大量烃类混合气体,使变压器内部的压力急剧上升,然后导致变压器油箱的结构破坏(初级变压器爆炸)。
初级变压器爆炸后,绝缘油、混合气体和油雾通过变压器油箱破裂口向外猛烈释放。绝缘油从变压器中泄漏,在地面形成液池,被点燃即发生池火。而当泄漏的热解产物混合气体和油雾与空气混合后点燃,就会发生二次爆炸。当这些情况发生在密闭或拥塞区域时,可能会导致非常强烈的爆炸,并对人员和设备造成威胁,给社会经济带来严重损失。
变压器爆炸事故现场
变压器爆炸过程介绍
初级爆炸
变压器和充油高压设备中出现短路或电弧作用
变压器和充油高压设备中出现短路或电弧,高温和电弧作用会导致油的热分解并产生大量烃类混合气体。
变压器油箱的结构破坏(初级变压器爆炸)
液态绝缘油、气态电解产物和油雾通过变压器油箱破裂口向外猛烈释放
二次爆炸
绝缘油从变压器中泄漏并点燃,发生池火;气态电解产物和油雾的泄漏及空气混合,被点燃后发生二次爆炸。 变压器二次爆炸与池火场景
合理泄压和抗爆措施降低变压器爆炸后果
如何降低变压器爆炸风险?
一般来说,对于最常见的初级爆炸情况,在工厂的设计阶段通常会被考虑到。而对于二次爆炸情况,由于其后果严重,在安全方面需要重点考虑。在设计阶段,为消除安全隐患而对整体设计做出一些重要变更。但这些改动可能会导致不可预知的爆炸后果,造成严重损失。在密闭设施中,例如室内变电站,如果没有考虑合理的泄压措施,那么爆炸事故对内部和外部也可能造成非常严重的影响。
以上信息转载自公众号“FLACS爆炸风险咨询”
国网电力为防止此类事故的发生,都在做什么样的努力呢?
一、变压器正式投运之前的预防性试验
电气设备试验是在电气系统、电气设备投入使用前,为判定其有无安装或制造方面的质量问题,以确定新安装的或运行中的电气设备是否能够正常投入运行,而对电气系统中各电气设备单体的绝缘性能、电气特性及机械性等,按照标准、规程、规范中的有关规定逐项进行试验和验证。通过这些试验和验证,可以及时地发现并排除电气设备在制造时和安装时的缺陷、错误和质量问题,确保电气系统和电气设备能够正常投入运行。
变压器试验:通过测量绕组的绝缘电阻和吸收比或极化指数;测量绕组连同套管的泄漏电流;绕组连同套管在一起的交流耐压试验;变压器及套管中的绝缘油试验及化学分析;测量绕组的直流电阻、变比、组别(或极性);检查有载调压装置的动作情况和顺序;检查相位;必要时进行空载特性、短路特性试验和测量局部放电量等试验,实现用户对变压器运行情况的监控,同时提供了强有力的数据支持。
二、在变压器投入运行之后的定期巡视
通过定期对用电设备的巡视,及时发现设备故障隐患,提出改善措施,保证设备运行的可靠性、安全性和经济性。
干式变压器日常巡视的主要项目:
1. 电抗器线圈绝缘层完好,相色正确清晰。
2. 电抗器周围及风道整洁,无铁磁性杂物。
3. 主架无裂纹,线圈无松散变形,垂直安装的电抗器无倾斜。
4. 各连接部分接触良好,无过热。
5. 引线线夹处连接良好。
6. 外表无开裂,无放电痕迹。
7. 使用红外热成像或红外测温仪监测异常温升及局部热点。
8. 防雨措施良好。
油浸式变压器日常巡视的主要项目:
1.变压器油色、油位是否正常,各部位有无渗漏油现象。
2.变压器油温及温度计指示是否正常,远方测控装置指示是否正确。
3.变压器两侧母线有无悬挂物,金具连接是否紧固;引线不应过松或过紧,接头接触良好,试温片有无变色或有无融化现象。
4.呼吸器是否通畅;硅胶是否变色;瓦斯继电器是否充满油;压力释放器(安全气道)是否完好无损。
5.瓷瓶、套管是否清洁,有无破损裂纹、放电痕迹及其它异常现象。
6.主变外壳接地点接触是否良好,基础是否完整,有无下沉有无水泥脱落或裂纹。
7.有载分接开关的分接指示位置及电源指示是否正常。
8.冷却系统的运行是否正常。
9.各控制箱及二次端子箱是否关严,电缆穿孔封堵是否严密,有无受潮。
10.警告牌悬挂是否正确,各种标志是否齐全明显。
通过定期的巡视,及时检查,排除隐患,最大限度防止此类事故的发生,从而保证电网的安全运行,保证人民的生命财产安全。
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